[发明专利]一种氧化铍陶瓷夹持杆及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于电子功能陶瓷材料技术领域，具体涉及一种氧化铍陶瓷夹持杆及其制作方法。

背景技术

氧化铍陶瓷一直是为国防装备中电子器件配套的重要零件。因氧化铍陶瓷具有较高的导热系数、良好的绝缘性、抗热冲击性、较低的损耗和化学稳定性好的特点，所以广泛用于航天、航空核动力工程作大功率器件散热，在电子真空器件、大功率模块厚膜电路、封装器件、光电器件中已被大量采用。

螺旋线行波管凭借其宽频带和高增益等方面的优点，在电子对抗、雷达、通信和数据传输等领域得到了广泛的应用，在当今微波真空电子器件中占据着重要的地位。在螺旋线行波管的各种特性中，散热特性是非常重要的，它不仅是决定行波管平均输出功率的主要因素，也是直接影响着行波管工作的稳定性与可靠性的主要因素。当螺旋线行波管工作时，螺旋线由于高频损耗和散焦的电子注轰击而受热，这些热量如果不能及时有效地传出，会使螺旋线的温度大幅度上升，当温度过高时，会导致平均输出功率的衰减，导致慢波损耗的大幅增加，甚至还可能造成整个行波管的损坏。

螺旋线行波管的慢波结构是由螺旋线、夹持杆和金属管壳组成的。其中，氧化铍陶瓷夹持杆的作用主要有两方面，一是支撑旋线结构，使螺旋线得以妥善的固定在管壳内；二是将螺旋线上的热量向外导出，提供一个良好的散热通道。

目前，国内氧化铍陶瓷夹持杆的制备工艺流程包括陶瓷料制备、挤制成型、烧成、磨加工，这种工艺存在以下几方面的缺陷：1、陶瓷料制备过程中加入了较多的有机助剂，排胶时间长且氧化铍陶瓷杆烧结后致密度较低，影响导热性能且表面粗糙度加工能力欠缺，不能加工表面粗糙度在小于0.8的夹持杆产品；2、挤制成型瓷料制备周期长、成型后瓷料的利用率低，研磨加工效率低；3、氧化铍陶瓷杆烧结困难，需要专门的防护用品和经验丰富的操作人员。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种氧化铍陶瓷夹持杆的制作方法。该方法包括以下步骤：

A、制备成型用喷雾造粒料：

步骤①、按照重量比氧化铍︰三硅酸镁＝100︰0.5～0.55将两者混匀得混合料；

步骤②、将混合料和去离子水混匀得浆料，向浆料中加入φ4～6mm氧化锆球，球磨浆料至浆料粒度D₅₀不大于1μm，浆料过100～300目筛网，再除铁后即得氧化铍浆料；按照重量比混合料︰去离子水︰φ4～6mm氧化锆球＝1︰0.3～1︰4～10；

步骤③、按照重量体积比氧化铍浆料︰丙烯酸︰聚乙烯醇水溶液︰丙三醇︰油酸︰分散剂︰正辛醇＝100kg︰1kg︰5～10L︰0.2L︰0.3L︰1～3L︰2～5L将其它六种原料加入到氧化铍浆料中混匀得混合浆料，再加入去离子水调节混合浆料的粘度为3～5mPa.s；

步骤④、将调节粘度后的混合浆料喷雾造粒得造粒料，再过100～200目筛网得到成型用喷雾造粒料；

B、加压成型；

C、烧结；

D、按要求磨加工，再切割成夹持杆。

优选的，上述氧化铍陶瓷夹持杆的制作方法，步骤A中③，所述的分散剂为硅酸钠、三聚磷酸钠、柠檬酸钠、聚丙烯酸钠或聚羧酸钠中的任意一种。

优选的，上述氧化铍陶瓷夹持杆的制作方法，步骤A中③，所述的聚乙烯醇水溶液的质量分数为10％。

具体的，上述氧化铍陶瓷夹持杆的制作方法，步骤A中③，所述的聚乙烯醇水溶液的制备方法为：将聚乙烯醇溶于60～80℃的水中完全溶解后过200目筛网后冷却即可。

具体的，上述氧化铍陶瓷夹持杆的制作方法，步骤A中④，所述的喷雾造粒的条件为：进口温度190～250℃，出口温度105～130℃，泵压力0.8～1.2MPa，塔内负压保持0～100Pa。

具体的，上述氧化铍陶瓷夹持杆的制作方法，步骤B中，所述加压成型的具体步骤为：将步骤④所得成型用喷雾造粒料先干压处理，制成毛坯，再等静压处理。

具体的，上述氧化铍陶瓷夹持杆的制作方法，步骤B中，所述的干压处理的条件为：压力500～1000kg/cm²，保压时间5～10s。

具体的，上述氧化铍陶瓷夹持杆的制作方法，步骤B中，所述的等静压处理的条件为：最大压力180～200MPa，保压时间30～60s，一级泄压时间15～30s，二级泄压时间10～30s。